Транзистор затвор

Существуют три основных вида полевых транзисторов, различающихся способом управления проводимостью канала. В транзисторах с управляемым р- -переходом (рис. 1.5, а) на слаболегированной полупроводниковой монокристаллической подложке исток, канал и сток образованы областью проводимости -типа. В средней части этой области между истоком и стоком создается область с противоположным типом проводимости и высокой концентрацией примеси (р -область). Под образовавшимся / - -переходом находится канал -типа. Для функционирования транзистора к затвору относительно истока прикладывается управляющее напряжение (рис. 1.4, в), смещающее р - -переход в обратном направлении (при канале -типа СЛ < 0). Напряжение сток-исток [/с, создающее ток через канал, должно обеспечивать обратное смещение всего р - -перехода ([/ > О для -канала). При этом обедненный носителями тока и выполняющий роль изоляционного слоя р" - -переход располагается в основном в области канала, поскольку толщина перехода с каждой стороны от границы раздела р - и -областей обратно пропорциональна концентрации в них примесей. В то же время толщина перехода, а значит, и проводимость канала, и ток через него зависят от величины С/,. Так происходит эффективное управление током стока с, протекающего через канал, с помощью малых изменений напряжения на затворе. Поскольку / - -переход остается закрытым, входное сопротивление между затвором и истоком полевого транзистора в отличие от биполярного, оказывается весьма большим (10 ... 10 Ом). [c.30]

Рис. 12.22. Схема полевого транзистора на полупроводниковой нанотрубке (й) зависимость проводимости цепи от потенциала затвора б) [25]

Полевые транзисторы (как и биполярные) находят применение в различных аналоговых и цифровых схемах - как с дискретными элементами, так и в интегральных. В последних наиболее широко применяются МДП-транзисторы с индуцированным каналом. Высокое входное сопротивление таких транзисторов является ценным качеством при создании электронных средств для потенциометрических измерений. На основе МДП-транзисторов созданы рН-метрические, ионоселективные и биосенсоры, используемые в биологии и медицине, а также для контроля за содержанием загрязнителей в объектах окружающей среды. В таких сенсорах затвор транзистора выполняет роль индикаторного электрода. [c.34]

Кроме биполярных транзисторов существуют и находят применение полевые (униполярные) транзисторы (рис. 1.5, в). В таких транзисторах управляемый ток через канал между стоком (с) и истоком (и) создается носителями заряда только одного типа (электронами или дырками), а управление током осуществляется электрическим полем, создаваемым управляющим напряжением между затвором (з) и истоком (п - подложка). [c.30]

Промышленность начала выпускать. полупроводниковые приборы нового вида — полевые транзисторы. Входное сопротивление такого транзистора с изолированным затвором до 10 Ом [12]. Их преимущество перед электронными лампами — малые габариты и низкое потребление энергии. Однако параметры полевых транзисторов зависят от температуры окружающей среды. Максимальное изменение тока насыщения у кремниевых полевых приборов составляет приблизительно [c.37]

При разомкнутой цепи затвора или при напряжении затвор-исток и,= О между истоком и стоком расположены два встречно включенных р-п-перехода, один из которых находится под обратным напряжением при любой полярности напряжения сток-исток Не. При этом ток стока /с практически равен нулю, т.е. канал отсутствует. Таким образом, МДП-транзистор с индуцированным каналом является нормально закрытым прибором. [c.32]

МДП-транзисторы со встроенным каналом (рис. 1.5, в) и-типа отличаются от предыдущего типа лишь тем, что под затвором поверхностный слой полупроводника изначально имеет тот же тип 32 [c.32]

Как было показано выше (см. раздел 1.2.2), полупроводниковой основой полевых транзисторов служит подложка из кристаллического кремния /7-типа, отделенная от металлического проводника (затвора) слоем тонкого ( 100 нм) диэлектрика (обычно БЮг). Эта конструкция усложнена двумя дополнительными кремниевыми элементами w-типа, называемыми истоком и стоком. Электрическая цепь создается за счет металлических контактов со стоком и истоком и позволяет измерять электропроводность поверхностного слоя кремниевой подложки. [c.218]

Если приложить дополнительное напряжение 11з между затвором и подложкой, то в п-канале между п-областями кремния образуется электрическое поле, так что между стоком и истоком протекает ток /си- Величина тока определяется напряжением. Конечно, чтобы получить ток, необходимо минимальное напряжение. Благодаря высокому сопротивлению между затвором и подложкой входной ток пренебрежимо мал. Высокое сопротивление полевого транзистора делает его подходящим входным устройством для pH- и иономе-ров, а также для усиления сигнала в обычных вольтметрах. Влияние напряжения сток-исток существует из-за изменений электрических характеристик транзистора (рис. 7.7-5). [c.501]

Этот прибор работает на совершенно иной основе, чем биполярный транзистор, рассмотренный выше. Обсудим схему на рис. 27-6. Полоска кремния я-типа, называемая каналом, соединена с двух сторон с истоком 5 и стоком О. Канал находится между слоями р-материала (соединенными вместе), называемого затвором О. В некоторых моделях затвор полностью окружает канал. Существуют ПТ с каналами п- и р-типа. [c.557]

ПТ с изолированным затвором, часто называемые МДП-транзисторами (ПТ со структурой металл — диэлектрик — полупроводник), представляют собой модификацию ПТ, в которой тонкая пленка изолирующего материала, обычно диоксида кремния, отделяет затвор от канала. Это устраняет выпрямляющий переход, так что затвору можно придать любую полярность без управляющего тока. Электростатическое поле между затвором и каналом может менять распределение дырок или электронов в канале, определяя таким образом его сопротивление. МДП-транзистор имеет самый высокий входной импеданс среди всех ти--7 даны общепринятые обозначе- [c.558]

В настоящее время существуют три типа тонкопленочных полупроводниковых приборов тонкопленочные полевые транзисторы с изолированным затвором (ТПТ), транзисторы на горячих электронах и полупроводниковые транзисторы и диоды с р-п переходом. Тонкопленочные транзисторы изготавливаются последовательным осаждением различных материалов с применением металлических масок. [c.69]

Наличие изолированного затвора обусловливает еще одно важное преимущество полевого триода по сравнению с обычными биполярными транзисторами — его большое входное сопротивление (порядка 10 ом). [c.167]

Планарная технология удобна для формирования полевого транзистора на полупроводниковой подложке. На рис. 75 представлен прибор, изготовленный путем формирования в подложке из монокристалла кремния сильно легированных контактов катода и анода, выращивания между ними термической пассивацией слоя из двуокиси кремния с последующей металлизацией контактов и осаждением в вакууме, поверх слоя изолятора, металлической пленки в качестве затвора. [c.188]

Для согласования ДИ с исполнительными устройствами используются как транзисторные, так и тиристорные пороговые усилители. Такие реле времени отличаются высокой экономичностью, потребляемая мощность в процессе выдержки времени находится в пределах нескольких милливатт [59—61]. Однако используемые тиристорные усилители имеют сравнительно небольшое входное сопротивление. Это приводит к дополнительной погрешности выдержки времени. Для уменьшения ее и осуществления регулировки напряжения отсечки в широком диапазоне (от 100 мВ до 1 В) целесообразно использовать согласующие усилители на полевых транзисторах, обладающих более высоким входным сопротивлением. Большое входное сопротивление полевого транзистора и малый ток затвора (менее 10 А) позволяют снизить допустимые токи инте- [c.149]

Для обеспечения минимального температурного дрейфа транзисторы Т1 и Т2 подбирают в пары по напряжению исток-затвор при токах истока 0,2 мА. Это обеспечивает температурный дрейф усилителя на уровне приблизительно 20 мкВ/градус. Точная настройка нуля выходного напряжения усилителя осуществляется резистором Лг- ак видно из рис. 40, элементы смещения баз источников тока на транзисторах Т3 и Тб идентичны. [c.52]

В. При выбранном сопротивлении резистора Л5 ток короткого замыкания составляет примерно 20 мА. Для ограничения тока стока транзистора Тд на уровне приблизительно 20 мА при перегрузках напряжения на его затворе служат резистор и диод Д5. Напряжение между точками А и Б резистором устанавливаются такими, чтобы при отпирании диода Д5 напряжение затвор-исток ограничивался на уровне, при котором ток стока Т5 не превышает приблизительно 20 мА. Это напряжение устанавливается для каждого усилителя индивидуально. [c.52]

Увеличивается диффузионное проникновение бора из высоколегированных поликремниевых затворов р-МОП транзисторов в область канала, которое приводит к нежелательному сдвигу порогового напряжения этих транзисторов в положительную область. [c.142]

Препятствовать проникновению бора из высоколегированных поликремниевых затворов р-МОП транзисторов в область канала. [c.143]

Еще большее входное сопротивление порядка. Ом (на постоянном токе и на низких частотах) имеют полевые транзисторы с изолированным затвором - с индуцированным или встроенным каналом (рис. 1.5, б и в). В таких полупроводниковых приборах, называемых МДП анзисторами, используется структура металл-диэлектрик-полупроводник, в которой металлическая контактная площадка затвора отделена от полупроводниковой пластины тонким слоем диэлектрика. Поскольку чаще всего в качестве полупроводникового материала применяется кремний, а диэлектриком является оксид кремния 8102, МДП-транзисторы называют еще МОП-транзисторами. [c.31]

Если к затвору относительно истока приложить напряжение fЛ, противоположное по знаку основным носителям полупроводника под затвором ( 7, < 0), то в поверхностном слое под диэлектриком будет индуцироваться заряд носителей тока того же типа, что и основные носители в данной области полупроводника (на рис. 1.5, б - дырки). Это приводит к увеличению поверхностной концентрации основных носителей, т.е. к обогащению ими поверхностного подзатворного слоя. При этом один из р-п-переходов, а следовательно, и транзистор остаются закрытыми. При подаче малого и, другой полярности ( 7з > 0) в поверхностном слое под затвором индуцируется сравнительно небольшой заряд неосновных носителей тока (электронов) для данной области полупроводника, а основные носители частично смещаются в глубь полупроводника. В итоге их поверхностная концентрация уменьшается, но остается большей, чем у неосновных носителей. В этом случае происходит обеднение поверхностного слоя основными носителями. Транзистор по-прежнему остается закрытым. При значениях 7,, больших некоторого порогового значения ( Щ > 1С ор1), поверхностная концентрация неосновных носителей становится больше концентрации ионов примеси (акцепторов). По этой причине поверхностный слой приобретает инверсное состояние - его тип проводимости становится противоположным проводимости остальной части подложки. Следовательно, между истоком и стоком индуцируется поверхностный канал и транзистор открывается. Чем больше 1 7,1 превышает 7пор1, тем больше ток стока / с- При этом напряжение затвора управляет током стока. [c.32]

Описанный полевой транзистор можно трансформировать в ИСПТ, заменив металлический затвор ионоселективной мембраной. В этом случае величина f/ будет зависеть не только от i/n и потенциала электрода сравнения, но и от потенциала на границе раздела раствор/мембрана, С помощью мембран, потенциал которых зависит от концентрации ионов в растворе, ИСПТ приобретают химическую селективность, В ИСПТ применяют те же мембраны, которые разработаны для ИСЭ и описаны выше. Из неорганических материалов наилучшими х актеристиками обладают АЬОз и ТагОз, обеспечивающие наклон зависимости 7, от pH, равный 52-58 мВ/рН при времени срабатывания не более нескольких секунд, В настоящее время ИСПТ для измерения pH коммерчески доступны. Разработаны ИСПТ на основе бромида серебра, селективные к бромид-ионам, алюмосиликатного и боросиликатного [c.218]

Эти типы электродов — гибриды ион-селективных электродов и полевых транзисторов из оксвдов металлов МИСПТ. В ИСПТ металлический затвор МИСПТ заменен или контактирует с твердой или жидкой ион-селективной мембраной. Откликом таких миниатюрных датчиков является сила тока (разд. 7.7). [c.399]

Из всех перечисленных выше типов пленочных активных элементов особое место занимают полевые транзисторы с изолированным управляющим электродом. Приборы этого типа, с одной стороны, обладают всеми преимуществами полупроводниковых приборов, как-то экономичность, отсутствие подогревного катода, малые размеры и др. С другой стороны, они обладают высоким входным сопротивлением, достигающим благодаря изоляции управляющего электрода 10 ом, что характерно только для электронных ламп. Но этим неограничива-ются преимущества приборов этого типа. Способность ТПТ работать как при положительном, так и при отрицательном смещении на управляющем затворе без заметных токов в цепи управляющего электрода позволяет использовать их в схемах с непосредственной связью, [c.69]

Представляет интерес схема усилительного тракта полярографов для ВПТ-С с ФС, в которую вводят фазовращатель. В управляющий вход фазовращателя последовательно с резисторами включают полевой транзистор (рис. 55, д). Переменная составляющая тока ячейки усиливается усилителем 7 и подается на фазовый детектор 8, на входе которого подключен сглаживающий фильтр 9. С запуском PH затвор полевого транзистора подключается контактами 14 к выходу усилителя 16, замьпсая цепь автоматического регулирования фазового угла ф. При этом напряжение активной составляющей помехи os ф после усиления усилителем, поступая на затвор транзистора 11, начинает изменять его сопротивление. Изменение активного сопротивления в плече фазовращателя приводит к появлению фазового сдвига ф, полярность которого зависит от того, увеличивается или уменьшается сопротивление транзистора [c.92]

Ртутные термометры заменяют транзисторами, термометрами сопротир-ления и термопарами манометры и вакуумметры — диафрагменными, силь-4)онными приборами ртутные затворы мешалок — механическими сальниками из фторопласта и полиэтилена или бесконтактным магнитным приводом (см. гл. XIII) вместо каломелевых стандартных электродов, в которых применяется ртуть, с успехом используют хлорсеребряные, не содержащие ртути. [c.389]

Несмотря на высокое легирование поликремниевых затворов сильное электрическое поле, прикладываемое к тонкому подзатвор-ному окислу для того, чтобы обеднить, а затем и инвертировать каналы транзисторов, также обедняет область поликремния рядом с гра- [c.142]

Фирма Servomex недавно ввела в регулятор чувствительности цепь точного контроля усиления с использованием трансформатора. Сигнал постоянного или переменного с частотой до 1 Гц тока h модулируется с помощью переключателя Кл.1 (обычно полевой транзистор с изолированным затвором, работающий на частоте 200 Гц) и проходит через Л 1 витков трансформатора. Выходной ток модулируется ключом Кл2 (работающим в фазе [c.93]

Рис. 8.25. Схема электролитической ячейки с ИСПТ. 1 — электрод сравнения 2 — источник напряжения на затворе транзистора и в цепи исток — сток 3 — кремниевая основа транзистора 4 — исток и сток 5 — измерительный прибор б —диэлектрик (ЗЮг, 31зК4) 7 — гидроизоляция 8 — мембрана или чувствительный элемент 9 — ячейка с раствором пробы

В последние годы все большее внимание уделяют закреплению сложных, но более специфичных органических молекул на поверхности чувствительных элементов. Особенный интерес для модифицирования в этом случае представляют контакты затвора полевых транзисторов (FET, field-effe t transistor или ПТ-транзисторов), изготовленные из металлов или оксидов, нитридов, силицидов металлов. Взаимодействие селективных функциональных групп на поверхности затвора ПТ с определяемым компонентом в растворе вызывает его адсорбцию и приводит к изменению напряженности и (или) конфигурации электрического поля на поверхности затвора [c.470]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология